这段时间学习了java的nio。
所以，自己练手，写了一个基于nio的java服务器。
可以说是一个简单的服务器吧。总共就是10多KB而已。
代码已经放到Github上。
目前只实现了基本的访问静态资源的功能。
1、基本原理
先上图：
其实原理很简单。
a、开启一个selector，然后不断用selector来select。selector.select()。可以获取发生的io时间。然后生成一个AnalyseHandle。扔到线程池。
b、AnalyseHandle会读取浏览器发过来的http请求信息，然后生成一个StaticHandle，扔到线程池。
c、StaticHandle根据http请求信息，读取文件内容，然后按照http协议，把内容返回。
整一个过程是比较简单的，同时每次请求，都会生成一个session对象，里面保存了请求的一些信息，每个handle里，都会有这个对象，这样子就能保证每个handle能获取这次请求的信息。
2、代码分析
随便画了个类图帮助大家理解。
Server类：
package me.idashu.server;import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;/**
-
描述：服务端
-
@author: dashu
-
@since: 13-2-27
*/
public class Server implements Runnable{private int port = 80;
private Selector selector;public Server() {
}
@Override
public void run() {try { selector = Selector.open(); ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open(); ssc.configureBlocking(false); ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(port)); ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); System.out.println("start server"); while(true){ int n = selector.select(); Set<SelectionKey> set = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { SelectionKey key = it.next(); it.remove(); if (key.isAcceptable()) { Session session = new Session(key); System.out.println("access"); } else if (key.isReadable()) { key.interestOps(0); Session session = (Session) key.attachment(); AnalyseHandle analyseHandle = new AnalyseHandle(session); ThreadPool.getInstance().execute(analyseHandle); } } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }}
public static void main(String[] args){
new Thread(new Server()).start();
}
}
这是程序的入口，在main函数里面，生成了一个Server类，然后运行里面的run方法。
在run方法里面，生成了一个Selector。然后一直循环调用selector.select()。
这方法可以获取一个key，首先一般都是先这样子if (key.isAcceptable()) {...}
如果这个事件是socket连接事件，就生成一个session。
session里面会根据key，获取一个ServerSocketChannel对象，然后在把对象绑定在selector。而且只关注read方法。
然后继续循环，让发生了else if (key.isReadable()) {...}，就是这个key可以读的时候。
把刚才生成的session拿出来，生成一个AnalyseHandle对象，放到线程池。取消key关注的事件，key.interestOps(0)。
Handle抽象类：
package me.idashu.server;/**
-
描述：处理事务的类<br>
-
实现了 Runnable 接口,抽象类，必须继承
-
@author: dashu
-
@since: 13-3-4
*/
public abstract class Handle implements Runnable{protected Session session;
public Handle(Session session) {
this.session = session;
}
}
这个抽象类，就是实现了Runnable接口，然后这个类里面有一个Session对象。
在我们服务器里面，每一个处理事务的线程，都得继承这个类。
ThreadPool线程池：
package me.idashu.server;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/**
-
描述：线程池<br>
-
实现单例 -
@author: dashu
-
@since: 13-3-1
*/
public class ThreadPool extends ThreadPoolExecutor{private static ThreadPool threadPool;
private ThreadPool(){
super(5,10, 1, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}public synchronized static ThreadPool getInstance() {
if (threadPool == null) {
threadPool = new ThreadPool();
}
return threadPool;
}
}
其实就是一个实现了单例的线程池。
Session类：
package me.idashu.server;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.*;/**
- 描述：会话
- @author: dashu
- @since: 13-2-27
*/
public class Session {
/** * 请求Key */ private SelectionKey key; /** * 通道 */ private SocketChannel channel; /** * 应答类型 */ private String mime; /** * 请求路径 */ private String requestPath; /** * 请求方法 */ private String method; /** * 请求头信息 */ private Map<String, String> heads = new HashMap<String, String>(); public Session(SelectionKey key) throws IOException { channel = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept(); channel.configureBlocking(false); key = channel.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ, this); key.selector().wakeup(); this.key = key; } /** * 放入头信息 * @param key * @param value */ public void head(String key, String value){ heads.put(key, value); } /** * 取出头信息 * @param key * @return */ public String head(String key){ return heads.get(key); } /** * 关闭通道 */ public void close(){ if (channel != null && channel.isOpen()) try { channel.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public SelectionKey getKey() { return key; } public void setKey(SelectionKey key) { this.key = key; } public SocketChannel getChannel() { return channel; } public void setChannel(SocketChannel channel) { this.channel = channel; } public String getMime() { if (mime == null) { int index = requestPath.indexOf("."); String m = requestPath.substring(index+1); mime = Mime.get(m); } return mime; } public void setMime(String mime) { this.mime = mime; } public String getRequestPath() { return requestPath; } public void setRequestPath(String requestPath) { this.requestPath = requestPath; } public Map<String, String> getHeads() { return heads; } public void setHeads(Map<String, String> heads) { this.heads = heads; } public String getMethod() { return method; } public void setMethod(String method) { this.method = method; }
}
每一次请求，都会生成一个session对象。然后session对象会传到handle里面。
handle里面就是我们处理事务的线程Runnable。
这样子每一次有关于请求的数据都被保存到session里面，或者从session里面读取。
AnalyseHandle类：
package me.idashu.server;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.StringTokenizer;/**
-
描述：处理请求<br>
-
判断请求类型 -
@author: dashu
-
@since: 13-3-4
*/
public class AnalyseHandle extends Handle {public AnalyseHandle(Session session) {
super(session);
}@Override
public void run() {
SocketChannel sc = (SocketChannel) session.getKey().channel();
session.setChannel(sc);
// 请求信息
StringBuffer headSB = new StringBuffer();
ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024);
int count = 0;try { // 读取请求头信息 while (true) { bb.clear(); count = sc.read(bb); if (count == 0) { break; } if (count < 0) { // 连接已经中断 session.close(); return; } bb.flip(); byte[] data = new byte[count]; bb.get(data, 0, count); headSB.append(new String(data)); }
// System.out.println("head:\n"+headSB.toString().trim());
// 解析请求
StringTokenizer st = new StringTokenizer(headSB.toString(), Sysconst.CRLF);
String line = st.nextToken(); // 请求方法路径等 StringTokenizer http = new StringTokenizer(line, " "); session.setMethod(http.nextToken()); // 方法 String get = http.nextToken(); int index = get.indexOf('?'); if (index > 0) { session.setRequestPath(get.substring(0, index)); // 路径 } else { session.setRequestPath(get); } line = st.nextToken(); while (line != null && !line.equals("")) { int colon = line.indexOf(":"); if (colon > -1) { String key = line.substring(0, colon).toLowerCase(); String value = line.substring(colon + 1).trim(); session.head(key, value); } if (st.hasMoreElements()) { line = st.nextToken(); } else { break; } } StaticHandle sh = new StaticHandle(session); ThreadPool.getInstance().execute(sh); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }
}
刚才上面的时候已经提到过，这个类继承了Handle这个类，这个类在Server里面被new出来，放到线程池里。
其实这个类很简单，就是从session获取key，然后从key里获取channel。
得到channel，就可以读取浏览器传过来的http请求信息。
再进行适当的解析，保存会session里面。
在AnalyseHandle的后面，因为我们只处理静态文件，所以就直接生成了一个StaticHandle类，扔线程池里。
StaticHandle类：
package me.idashu.server;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;/**
-
描述：
-
@author: dashu
-
@since: 13-3-4
*/
public class StaticHandle extends Handle {/**
- 静态路径
*/
private String staticPath;
public StaticHandle(Session session) {
super(session);
}@Override
public void run() {// 获取channel SocketChannel channel = session.getChannel(); if (!channel.isOpen()) return; File file = new File(Sysconst.ROOTPATH, session.getRequestPath()); FileChannel from = null; try { from = new FileInputStream(file).getChannel(); ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024); bb.clear(); // 返回头信息 StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append("HTTP/1.1 200 OK").append(Sysconst.CRLF); sb.append("Content-Type: ").append(session.getMime()).append(Sysconst.CRLF); sb.append("Content-Length: ").append(file.length()).append(Sysconst.CRLF); sb.append(Sysconst.CRLF); System.out.println(sb.toString()); bb.put(sb.toString().getBytes()); bb.flip(); channel.write(bb); bb = from.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, from.size()); channel.write(bb); } catch (FileNotFoundException e) { // 404 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024); bb.clear(); StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append("HTTP/1.1 404 Not Found").append(Sysconst.CRLF); sb.append("Content-Type: ").append("text/html").append(Sysconst.CRLF); sb.append(Sysconst.CRLF); sb.append("404"); bb.put(sb.toString().getBytes()); bb.flip(); try { channel.write(bb); } catch (IOException e1) { e1.printStackTrace(); } sb.append(Sysconst.CRLF); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { session.close(); }}
public String getStaticPath() {
return staticPath;
}public void setStaticPath(String staticPath) {
this.staticPath = staticPath;
}
} - 静态路径
StaticHandle类其实就是一个处理静态文件，返回信息的类而已。
StaticHandle根据AnalyzeHandle类读取的http请求数据，找到对应的静态文件。
如果文件存在，就写回去。不存在，就返回404。
返回了信息之后，调用session.close()方法，关掉通道，整一个http请求结束。
其实这里还有几个其他的类的，Mime就是处理http返回类型的，Sysconst就是保存系统常量的。但是在这里就不贴代码了，有需要自己去Github上面去取吧。dashuserver。
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